Анализаторы цепей векторные N5242A

Назначение

Анализаторы цепей векторные N5242A (далее - анализаторы) предназначены для измерений комплексных S-параметров двух- и четырехполюсных устройств в коаксиальных трактах.

Анализаторы применяются в процессе разработки, ремонта и эксплуатации радиотехнических устройств, в том числе в составе автоматизированных измерительных систем.

Описание

Принцип действия анализаторов основан на раздельном измерении параметров падающего, отраженного СВЧ сигнала через исследуемый объект. В своём составе анализатор содержит генератор качающейся частоты (ГКЧ), двухканальный приёмник с двумя опорными смесителями и блок измерений S-параметров. ГКЧ формирует высокостабильный по амплитуде и частоте сигнал в полосе частот. Приёмный тракт анализатора обеспечивает высокую избирательность и широкий динамический диапазон.

Конструктивно анализаторы выполнены в виде моноблочных приборов настольного исполнения. Анализаторы также включают в себя приемники опорного и измеряемого сигналов, направленные ответвители, процессор обработки и управления. Для разработки прикладных программ используется встроенный язык VBA (Visual Basic for Applications). Па передней панели анализатора расположены: 10,4-дюймовый цветной сенсорный индикатор, клавиши для выбора требуемых режимов работы и установки параметров, измерительные разъемы. На задней панели анализатора расположены: входной и выходной разъемы опорной частоты 10 МГц, разъемы для подключения клавиатуры, манипулятора «мышь», принтера, внешнего монитора, разъемы USB, GP-IB и LAN интерфейсов.

В анализаторах реализована коррекция системной нестабильности, поддерживаются модули электронной калибровки. Путём трансформации данных из частотной области во временную анализатор позволяет локализовать место обрыва.

Анализаторы имеют одну из опций:

- 200 - 2 измерительных порта, 1 источник сигналов;

- 224-2 измерительных порта, 1 источник сигналов, добавлены второй внутренний источник сигналов, внутреннее устройство суммирования сигналов и внутренние механические переключатели (требуются опции 200, 219 и 080);

- 400 - 4 измерительных порта, 2 источника сигналов;

- 423 - 4 измерительных порта, 2 источника сигналов, добавлены внутреннее устройство суммирования сигналов и внутренние механические переключатели (требуются опции 400, 419 и 080);

Анализаторы могут иметь дополнительные опции:

- 219-2 измерительных порта, 1 источник сигналов, расширенный диапазон мощности, встроенные тройники смещения (требуется опция 200);

- 419-4 измерительных порта, 2 источника сигналов, расширенный диапазон мощности, встроенные тройники смещения (требуется опция 400);

- 010 - программное обеспечение, позволяющее данные измерения параметров передачи или отражения преобразовывать во временную область с помощью обратного преобразования Фурье (анализ во временной области);

- 020 - на задней панели анализатора добавляются входы промежуточной частоты;

- 021-к внутреннему первому источнику сигналов добавляется импульсный

модулятор;

- 022 - к внутреннему второму источнику сигналов добавляется импульсный

модулятор (требуется опция 224 или 400);

- 025 - добавляются 4 внутренних импульсных генератора;

- 080 - устанавливаются аппаратные средства и базовое программное обеспечение, позволяющее устанавливать частоту источника независимо от настройки приемников (обеспечивается возможность проведения измерений со смещением частоты);

- 082 - устанавливается  программное  обеспечение  для  калибровок  скалярных

измерений устройств со сдвигом частоты (требуется опция 080);

- 083 - устанавливается  программное  обеспечение  для  калибровок  векторных

и скалярных измерений устройств со сдвигом частоты (требуется опция 080);

- Н08 - обеспечивается измерение S параметров устройств с импульсными сигналами (требуется опция 025).

Технические характеристики

Диапазон рабочих частот, ГГц....................................................................от 0,01 до 26,5 .

Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты источника выходного сигнала......................................................................................±110'6.

Уровень гармонических составляющих (при максимальном уровне мощности выходного сигнала) в диапазоне частот, дБс!), не более:

- для 1 и 3 измерительных портов:

от 10 МГц до 2 ГГц.........................................................................минус 51;

от 2 до 26,5 ГГц...............................................................................минус 60;

- для 2 и 4 измерительных портов: от 10 МГц до 2 ГГц.........................................................................минус 13;

от 2 до 26,5 ГГц...............................................................................минус 21.

Уровень негармонических составляющих (при номинальном уровне мощности выходного сигнала) в диапазоне частот, дБс, не более:

от 10 до 500 МГц.............................................................................минус 50;

от 0,5 до 2 ГГц................................................................................минус 60;

от 2 до 4 ГГц...................................................................................минус 57;

от 4 до 8 ГГц...................................................................................минус 51;

от 8 до 16 ГГц.................................................................................минус 45;

от 16 до 24 ГГц................................................................................минус 39;

от 24 до 26,5 ГГц.............................................................................минус 33.

Диапазон установки мощности выходного сигнала в режиме фильтрации в диапазоне частот, дБ/мВт2):

для N5242A-200 (400), источник сигнала 1 или 3 измерительный порт: от 10 до 50 МГц...................................................................от минус 30 до 8;

от 50 МГц до 3,2 ГГц............................................................от минус 30 до

от 3,2 до 20 ГГц..................................................................от минус 30 до

от 20 до 24 ГГц...................................................................от минус 30 до

от 24 до 26,5 ГГц..................................................................от минус 30 до 5;

для N5242A-200 (400), источник сигнала 2 или 4 измерительный порт: от 10 МГц до 16 ГГц............................................................от минус 30 до 13;

от 16 до 20 ГГц...................................................................от минус 30 до 10;

от 20 до 24 ГГц.....................................................................от минус 30 до 7;

от 24 до 26,5 ГГц..................................................................от минус 30 до 2;

для N5242A-219 (419), источник сигнала 1 или 3 измерительный порт: от 10 до 50 МГц.....................................................................от минус 953) до 8;

от 50 МГц до 3,2 ГГц..........................................................от минус 953) до

от 3,2 до 10 ГГц...................................................................от минус 953)до

от 10 до 16 ГГц....................................................................от минус 953) до

от 16 до 20 ГГц....................................................................от минус 953) до

от 20 до 24 ГГц......................................................................от минус 95J) до 8;

от 24 до 26,5 ГГц...................................................................от минус 953) до 3;

для N5242A-219 (419), источник сигнала 2 или 4 измерительный порт:

от 10 МГц до 10 ГГц..............................................................от минус 953) до 13;

от 10 до 16 ГГц....................................................................от минус 95J> до 11;

от 16 до 20 ГГц......................................................................от минус 953) до 8;

от 20 до 24 ГГц......................................................................от минус 953) до 7;

от 24 до 26,5 ГГц..........................................................от минус 953) до минус 1;

для N5242A-224, источник сигнала 1 измерительный порт:

от 10 до 50 МГц........................................................................от минус 953) до

от 50 МГц до 3,2 ГГц...............................................................от минус 953) до

от 3,2 до 10 ГГц....................................................................от минус 953) до

от 10 до 16 ГГц....................................................................от минус 953)до

от 16 до 20 ГГц....................................................................от минус 953) до

от 20 до 24 ГГц......................................................................от минус 953) до

от 24 до 26,5 ГГц......................................................................от минус 953) до

для N5242A-224, источник сигнала 2 измерительный порт: от 10 МГц до 10 ГГц..............................................................от минус 953) до 13;

от 10 до 16 ГГц....................................................................от минус 953 ’ до 10;

от 16 до 20 ГГц......................................................................от минус 953) до 7;

от 20 до 24 ГГц......................................................................от минус 953) до 5;

от 24 до 26,5 ГГц..........................................................от минус 953) до минус 2;

для N5242A-423 (423), источник сигнала 1 или 3 измерительный порт: от 10 до 50 МГц........................................................................от минус 953) до 7;

от 50 МГц до 3,2 ГГц...............................................................от минус 953) до 8;

от 3,2 до 10 ГГц....................................................................от минус 953)до 13;

от 10 до 16 ГГц....................................................................от минус 953) до 12;

от 16 до 20 ГГц....................................................................от минус 953) до 10;

от 20 до 24 ГГц......................................................................от минус 953) до 7;

от 24 до 26,5 ГГц......................................................................от минус 953) до 0;

для N5242A-423 (423), источник сигнала 2 или 4 измерительный порт: от 10 МГц до 10 ГГц..............................................................от минус 95J> до 13;

от 10 до 16 ГГц....................................................................от минус 95?) до 10;

от 16 до 20 ГГц......................................................................от минус 953) до 7;

от 20 до 24 ГГц......................................................................от минус 953) до 5;

от 24 до 26,5 ГГц..........................................................от минус 953) до минус 2.

Номинальный уровень мощности выходного сигнала, дБ/мВт:

для N5242A-200 (400)

для N5242A-219 (224, 419, 423)..............................................................минус 5.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки мощности выходного сигнала в режиме фильтрации в диапазоне частот, дБ, не более:

от 10 МГц до 10 ГГц

от 10 до 13 ГГц....................................................................................±

от 13 до 18 ГГц

от 18 до 26,5 ГГц.................................................................................±

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи I S21 | и | S,2 I - ДЛЯ N5242A-200 (219,224) [|S2,|, |S12|, |SI3|, |S31|, |S14|, |S41|, |S23|, |S32|, |S24|, |S42|, |S34|, |S43| - для N5242A-400 (419, 423)] в диапазоне частот для диапазона измеряемых значений модуля коэффициента передачи (при установленных уровне мощности выходного сигнала минус 10 дБ/мВт и полосе пропускания 10 Гц), дБ:

от 50 до 500 МГц:

от 5 до 10 дБ.......................................................................................± 0,1;

от минус 49,99 до 4,99 дБ.....................................................................± 0,37;

от минус 70 до минус 50 дБ....................................................................± 2,5;

от 0,5 до 2 ГГц:

от 5 до 10 дБ...........................................................................................± 0,09;

от минус 49,99 до 4,99 дБ.....................................................................± 0,14;

от минус 70 до минус 50 дБ....................................................................±0,3;

от 2 до 20 ГГц:

от 5 до 10 дБ...........................................................................................± 0,13;

от минус 49,99 до 4,99 дБ.....................................................................± 0,18;

от минус 70 до минус 50 дБ..................................................................± 0,31;

от 20 до 26,5 ГГц:

от 5 до 10 дБ...........................................................................................±0,17;

от минус 49,99 до 4,99 дБ.....................................................................±0,21;

от минус 70 до минус 50 дБ..................................................................± 0,48.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи I S2, I и | S12 | - для N5242A-200 (219,224) [|S2, |, |S12|, |S]3|, |S31|, |SI4|, |S41|, |S23|, |S32|, |S24|, |S42|, |S34|, |S43| - для N5242A-400 (419, 423)] в диапазоне частот для диапазона измеряемых значений модуля коэффициента передачи (при установленных уровне мощности выходного сигнала минус 10 дБ/мВт2) и полосе пропускания 10 Гц), °:

от 50 до 500 МГц:

от 5 до 10 дБ.....................................................................................± 0,63;

от минус 50 до 4,99 дБ.........................................................................± 2,27.

от 0,5 до 2 ГГц:

от 5 до 10 дБ.......................................................................................± 0,6;

от минус 49,99 до 4,99 дБ.....................................................................± 0,93;

от минус 70 до минус 50 дБ..................................................................± 1,94;

от 2 до 20 ГГц:

от 5 до 10 дБ.....................................................................................± 0,75;

от минус 49,99 до 4,99 дБ.....................................................................±1,13;

от минус 70 до минус 50 дБ....................................................................± 2,1;

от 20 до 26,5 ГГц:

от 5 до 10 дБ.......................................................................................± 1,1;

от минус 49,99 до 4,99 дБ.....................................................................± 1,37;

от минус 70 до минус 50 дБ..................................................................± 3,26.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения |S|J и | S22 I - для N5242A-200 (219,224) [|Snl, I S22 I, I S331, I S44 | - для N5242A-400 (419, 423)] в диапазоне частот для диапазона измеряемых значений модуля коэффициента отражения (при установленных уровне мощности выходного сигнала минус 10 дБ/мВт и полосе пропускания 10 Гц), дБ:

от 50 до 500 МГц:

от минус 6 до минус 15 дБ....................................................................± 0,22;

от минус 15,01 до минус 24,99 дБ...........................................................± 0,38;

от минус 25 до минус 35 дБ..................................................................± Г08;

от 0,5 до 2 ГГц:

от минус 6 до минус 15 дБ.....................................................................±0,11;

от минус 15,01 до минус 24,99 дБ...........................................................± 0,17;

от минус 25 до минус 35 дБ....................................................................± 0,4;

от 2 до 20 ГГц:

от минус 6 до минус 15 дБ.....................................................................± 0,2;

от минус 15,01 до минус 24,99 дБ...........................................................± 0,36;

от минус 25 до минус 35 дБ..................................................................± 0,97;

от 20 до 26,5 ГГц:

от минус 6 до минус 15 дБ......................................................................±0,3;

от минус 15,01 до минус 24,99 дБ...........................................................± 0,53;

от минус 25 до минус 35 дБ..................................................................± 1,55.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения ISul и I S22 I - для N5242A-200 (219,224) [ | Su |, | S221, I S331, I S44 [ - для N5242A-400 (419, 423)] в диапазоне частот для диапазона измеряемых значений модуля коэффициента отражения (при установленных уровне мощности выходного сигнала минус 10дБ/мВт2) и полосе пропускания 10 Гц), °:

от 50 до 500 МГц:

от минус 6 до минус 15 дБ....................................................................±1,38;

от минус 15,01 до минус 24,99 дБ...........................................................±

от минус 25 до минус 35 дБ....................................................................±

от 0,5 до 2 ГГц:

от минус 6 до минус 15 дБ.....................................................................±

от минус 15,01 до минус 24,99 дБ

от минус 25 до минус 35 дБ..................................................................±

от 2 до 20 ГГц:

от минус 6 до минус 15 дБ....................................................................±

от минус 15,01 до минус 24,99 дБ...........................................................±

от минус 25 до минус 35 дБ

от 20 до 26,5 ГГц:

от минус 6 до минус 15 дБ....................................................................±1,83;

от минус 15,01 до минус 24,99 дБ...........................................................±

от минус 25 до минус 35 дБ..................................................................±

Средний уровень собственных шумов (для полосы пропускания 10 Гц), в диапазоне частот, дБ/мВт:

от 10 до 50 МГц.............................................................................минус

от 50 до 100 МГц...........................................................................минус

от 100 до 500 МГц........................................................................минус

от 0,5 до 20 ГГц............................................................................минус

от 20 до 24 ГГц.............................................................................минус 110;

от 24 до 26,5 ГГц...........................................................................минус 107.

Модуль коэффициента отражения порта в режиме источника сигнала, в диапазоне частот, дБ:

от 10 до 50 МГц.............................................................................минус 11;

от 50 МГц до 3,2 ГГц......................................................................минус

от 3,2 до 10 ГГц.............................................................................минус

от 10 до 16 ГГц..............................................................................минус

от 16 до 24 ГГц..............................................................................минус

от 24 до 26,5 ГГц..............................................................................минус

Модуль коэффициента отражения порта в режиме приемника сигнала, в диапазоне частот, дБ:

от 10 до 50 МГц.............................................................................минус 11;

от 50 МГц до 3,2 ГГц......................................................................минус 17;

от 3,2 до 10 ГГц.............................................................................минус 13;

от 10 до 16 ГГц..............................................................................минус 10;

от 16 до 24 ГГц................................................................................минус

от 24 до 26,5 ГГц..............................................................................минус

Количество измерительных разъемов:

- N5242A-200 (219, 224)

- N5242A-400 (419, 423)

Тип соединителя по ГОСТ РВ 51914 2002.............................................тип IX (3,5 мм).

Параметры питания от сети переменного тока:

- частота, Гц.................................................................................от 47 до 63;

- напряжение при установке 115 В, В...............................................от 90 до 132;

- напряжение при установке 220 В, В.............................................от 198 до 264.

Максимальная потребляемая мощность, В-A, не более

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха, °C..............................................от 5 до 40;

- относительная влажность воздуха при температуре 25 °C, %

- атмосферное давление, мм рт. ст........................................................750 ± 30.

Габаритные размеры (длина х высота х ширина), мм, не более...................561 х 277 х 436.

Масса, кг, не более:

- для N5242A-200 (219, 224)

- для N5242A-400 (419, 423)

Примечания:

- дБс обозначает дБ относительно уровня основной гармоники выходного сигнала;

2) - дБ/мВт обозначает дБ относительно 1 мВт;

3) - характеристики по данным фирмы-изготовителя; подтверждаются характеристики в частотном диапазоне до 18 ГГц в динамическом диапазоне мощности от минус 40 дБ, в частотном диапазоне свыше 18 ГГц в динамическом диапазоне мощности от минус 30 дБ.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на лицевую панель анализатора в виде наклейки и на титульный лист технической документации фирмы-изготовителя типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входят: анализатор цепей векторный N5242A (по заказу), техническая документация фирмы-изготовителя, методика поверки.

Поверка

Поверка анализаторов проводится в соответствии с документом «Анализаторы цепей векторные N5242A фирмы «Agilent Technologies», Малайзия. Методика поверки», утверждённым начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ в марте 2008 г. и входящим в комплект поставки.

Средства поверки: комплект для измерений соединителей коаксиальных КИСК-3,5 (ТУ 50.493-85); частотомер электронно-счетный 43-66 (Ди 12.721.010 ТУ); анализатор спектра ВЧ и СВЧ диапазонов R&S FSU50 (диапазон частот от 20 Гц до 50 ГГц, пределы допускаемой погрешности измерений мощности ± 2,5 дБ); ваттметр поглощаемой мощности МЗ-90 (ТУ 15.53.43); ваттметр поглощаемой мощности M3-93 (Мг1.401.015ТУ); ваттметр поглощаемой мощности МЗ-22А (ХВ2.720.008ТУ); установка для измерения ослабления и фазового сдвига образцовая ДК1-16 (ЕЭ1.403.074ТУ); набор мер КСВН и полного сопротивления 1 разряда ЭК9-140 (номинальные значения КСВН: 1,0; 1,2; 1,4; 2,0; пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН: ± 1 % для КСВН < 1,4; ± 1,5 % для КСВН = 2,0; ± 2 % для КСВН = 3,0; пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения: ± 1 0 для КСВН > 2,0; ± 1,5 0 для КСВН = 1,4; ± 2 ° для КСВН = 1,2); набор мер полного и волнового сопротивления 1-го разряда ЭК9-145 (Дт2.700.013ТУ); поверочный набор мер 85053В (диапазон частот от 45 МГц до 26,5 ГГц) из комплекта УВТ единицы комплексного коэффициента передачи и отражения в коаксиальных и волноводных трактах миллиметрового диапазона длин волн; измеритель комплексных коэффициентов передачи и отражения Р4-69 (ТНЯИ.411223.003ТУ); измеритель комплексных коэффициентов передачи и отражения Р4-70 (диапазон частот от 1,5 до 18 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений КСВН ± 3,2 %; пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения ± (0,9/Г + 6Т)°, где Г - модуль коэффициента отражения); векторный анализатор цепей Е8364В (диапазон рабочих частот от 10 МГц до 50 ГГц, предел допускаемой относительной погрешности измерения КСВН - 3 %, предел допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента передачи - 1 дБ) из комплекта УВТ единицы комплексного коэффициента передачи и отражения в коаксиальных и волноводных трактах миллиметрового диапазона длин волн.

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

Техническая документация фирмы-изготовителя.

Заключение

Тип анализаторов цепей векторных N5242A утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.